第六章 水電站自用電接線

1、第六章 水電站自用電接線 【知識(shí)目標(biāo)】 1了解水電廠自用負(fù)荷的特點(diǎn)及分類； 2熟悉自用電的引接方式； 3了解并會(huì)分析廠用電接線； 4掌握自用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)及能進(jìn)行自用變壓器的選擇。 【能力目標(biāo)】 1能夠解釋經(jīng)常、不經(jīng)常、連續(xù)、短時(shí)、斷續(xù)的含義； 2能夠解釋A、B、C、D類負(fù)荷的具體含義； 3能夠分析各類廠用電的接線特點(diǎn)。 自用電，是指發(fā)電廠和變電站本身的用電。對(duì)于發(fā)電廠，尤其是火力發(fā)電廠，其自身的用電占發(fā)電負(fù)荷很大的比重，并且是非常重要的負(fù)荷。廠用電率是發(fā)電廠的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 廠用電接線的基本要求廠用電接線的基本要求 （1）供電可靠、運(yùn)行靈活。 （2）接線簡(jiǎn)單清晰、投資少、運(yùn)行費(fèi)低。 （3）廠用

2、電源的對(duì)應(yīng)供電性。 （4）接線的整體性。 （5）電廠分期建設(shè)時(shí)廠用電接線的合理性。 （1 1）水輪發(fā)電機(jī)組的自用電）水輪發(fā)電機(jī)組的自用電 調(diào)速器壓油裝置的壓油泵、漏油泵；機(jī)組軸承的潤(rùn)滑油（水）泵；水輪機(jī)頂蓋排水泵；機(jī)組技術(shù)供水泵；蝴蝶閥壓油裝置壓油泵、漏油泵等。 (2)(2)廠內(nèi)公用電廠內(nèi)公用電 水電站油、氣、水系統(tǒng)的用電；直流操作電源與載波通信電源；廠房橋機(jī)、進(jìn)水閥門和尾水閘門啟閉機(jī)等；廠房和升壓站的照明和電熱；全廠通風(fēng)、采暖及空調(diào)、降溫系統(tǒng)；主變冷卻系統(tǒng)如冷卻風(fēng)扇、油泵、冷卻油泵；其他如檢修電源、試驗(yàn)室電源等。 (3)(3)廠外公用電廠外公用電 主要是壩區(qū)、水利樞紐等用電。 一、水電廠的廠

3、用負(fù)荷一、水電廠的廠用負(fù)荷 二、火電廠的自用負(fù)荷二、火電廠的自用負(fù)荷 （1）輸煤部分。 （2）鍋爐部分。 （3）汽機(jī)部分。 （4）電氣及公用部分。 （5）事故保安負(fù)荷。 （6）出灰部分。 （7）廠外水工部分。 （8）化學(xué)水處理部分。 （9）廢水處理部分。 （10）輔助車間。 三三. .變電站的自用負(fù)荷變電站的自用負(fù)荷 變電站的站用電負(fù)荷比發(fā)電廠廠用電負(fù)荷小得多，站用電負(fù)荷主要有主變壓器的冷卻設(shè)備、蓄電池的充電設(shè)備或硅整流電源、油處理設(shè)備、照明、檢修器械以及供水水泵等用電負(fù)荷。其中，重要負(fù)荷有主變壓器的冷卻風(fēng)扇或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵、風(fēng)扇以及整流操作電源等。 （二）按重要性分類（二）按

4、重要性分類 1. 1.類負(fù)荷類負(fù)荷 I I類負(fù)荷指短時(shí)（即手動(dòng)切換恢復(fù)供電所類負(fù)荷指短時(shí)（即手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使發(fā)電廠無(wú)法需的時(shí)間）的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使發(fā)電廠無(wú)法正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅下降的負(fù)荷。正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅下降的負(fù)荷。 2. 2.類負(fù)荷類負(fù)荷 類負(fù)荷指允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過類負(fù)荷指允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過長(zhǎng)有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。長(zhǎng)有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。 3.3.類負(fù)荷類負(fù)荷 類負(fù)荷指較長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響發(fā)類負(fù)荷指較長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響發(fā)電廠生產(chǎn)的負(fù)荷。例如機(jī)修間、試驗(yàn)室、油處理設(shè)備等。電廠生產(chǎn)的

5、負(fù)荷。例如機(jī)修間、試驗(yàn)室、油處理設(shè)備等。 4. 4.事故保安負(fù)荷事故保安負(fù)荷 在主發(fā)電機(jī)停機(jī)過程及停機(jī)后的一段在主發(fā)電機(jī)停機(jī)過程及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)時(shí)間內(nèi)，仍應(yīng)保證供電，否則可能引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)控制失靈以及危及人身安全的廠用負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源的要求，控制失靈以及危及人身安全的廠用負(fù)荷。根據(jù)對(duì)電源的要求，事故保安負(fù)荷可分為兩類。事故保安負(fù)荷可分為兩類。 （1 1）直流保安負(fù)荷。）直流保安負(fù)荷。 （2 2）交流保安負(fù)荷。）交流保安負(fù)荷。 根據(jù)對(duì)電源的要求，事故保安負(fù)荷可分為三類： 直流保安負(fù)荷，如直流潤(rùn)滑油泵、發(fā)電機(jī)的直流氫密封油泵、事故照明等。直

6、流保安負(fù)荷由蓄電池組供電。 允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷，如盤車電動(dòng)機(jī)、頂軸油泵、交流潤(rùn)滑油泵、交流氫密封油泵、消防水泵等。允許短時(shí)停電的交流保安負(fù)荷平時(shí)由交流廠用電源供電，交流電源消失時(shí)，由交流保安電源供電。交流保安電源一般采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)供電，該機(jī)組能自動(dòng)投入運(yùn)行。 交流不間斷供電負(fù)荷，是指在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)過程中及停機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)，需要連續(xù)供電的負(fù)荷，如實(shí)時(shí)控制用電子計(jì)算機(jī)、熱工儀表及自動(dòng)裝置設(shè)備等。它一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電。 按運(yùn)行方式分類 按照運(yùn)行方式的不同，自用負(fù)荷可以分為以下幾類： （1）A類 A類負(fù)荷即經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括技術(shù)供水泵、浮充電電源、軸

7、承潤(rùn)滑油泵或水泵、主變冷卻風(fēng)扇以及照明、通風(fēng)、取暖和空調(diào)等。 （2）B類 B類負(fù)荷即經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括壓油裝置油泵、廠房滲漏排水泵、高低壓空壓機(jī)、水輪機(jī)頂蓋排水泵等。 （3）C類 C類負(fù)荷即不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括機(jī)組檢修排水泵、蓄電池充電電源、油處理室設(shè)備和某些檢修用電等。 （4）D類 D類負(fù)荷即不經(jīng)常短時(shí)斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，主要包括閘門啟閉機(jī)、蝴蝶閥壓油裝置壓油泵、消防水泵、各種短時(shí)工作的備用泵等。 以上四種類型中，“經(jīng)常”是指每天都要使用；“不經(jīng)?！笔侵刚r(shí)不用，只有在檢修、事故或開停機(jī)時(shí)使用；“連續(xù)”是指每次帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)2h以上；“短時(shí)”是指每次連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)在1012

8、0min；“斷續(xù)”是指每次使用時(shí)從帶負(fù)荷運(yùn)行到停止，反復(fù)周期性地工作，每個(gè)周期不超過10min。 按是否自啟動(dòng)分類 按是否自啟動(dòng)，自用負(fù)荷分為具有自啟動(dòng)和不具有自啟動(dòng)兩類。 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)是指當(dāng)自用電源短時(shí)消失后又恢復(fù)（如切換電源和故障后恢復(fù)）時(shí)，原來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的自用電動(dòng)機(jī)在電源消失時(shí)停止運(yùn)行后無(wú)需運(yùn)行人員作啟動(dòng)操作即可自行啟動(dòng)，迅速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。自啟動(dòng)能大大縮短電動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)的時(shí)間，對(duì)一些不允許長(zhǎng)時(shí)間停電的I、類負(fù)荷來(lái)說是很重要的。 因?yàn)樽杂米儔浩鞯娜萘坑邢蓿豢赡苁顾械碾妱?dòng)機(jī)都參與自啟動(dòng)，另外有部分電動(dòng)機(jī)短時(shí)停電對(duì)發(fā)電廠正常運(yùn)行不會(huì)造成直接影響，所以自用電動(dòng)機(jī)可分為具有自啟動(dòng)和不具有自啟動(dòng)兩類。一般

9、類和部分類自用負(fù)荷無(wú)需自啟動(dòng)。 廠用電的電壓等級(jí)廠用電的電壓等級(jí) 按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，容量在75kW以下的電動(dòng)機(jī)采用380V電壓；220kW及以上的電動(dòng)機(jī)采用6kV電壓；1000kW以上的電動(dòng)機(jī)采用10kV電壓具有比較好的經(jīng)濟(jì)性。 大中型火力發(fā)電廠廠用電，一般均用兩級(jí)電壓，大多為6kV及380220V兩個(gè)等級(jí)。水力發(fā)電廠的廠用電動(dòng)機(jī)容量均不大，通常只設(shè)380220V一個(gè)電壓等級(jí)。 大型水電廠中，在壩區(qū)和水利樞紐裝設(shè)有大型機(jī)械，如船閘或升船機(jī)、閘門啟閉裝置等，這些設(shè)備距主廠房較遠(yuǎn)，需在那里設(shè)專用變壓器，采用6kV或10kV供電。 發(fā)電廠在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電所消耗的電量占發(fā)電廠總發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電

10、率。其計(jì)算公式為： 式中KCY廠用電率，%； ACY廠用電量，kWh； AG總發(fā)電量，kWh。廠用電率廠用電率100%CYCYGAKA 發(fā)電廠的廠用電率與電廠類型、容量、自動(dòng)化水平、運(yùn)行水平等多種因素有關(guān)。 （1）自用電的電壓等級(jí) 自用負(fù)荷的供電電壓主要取決于發(fā)電機(jī)的額定容量、額定電壓及廠用電動(dòng)機(jī)的電壓、容量和數(shù)量等因素。發(fā)電廠和變電站中自用電的電壓通常有兩類，其中低壓供電網(wǎng)絡(luò)為0.4kV（380V/220V），高壓供電網(wǎng)絡(luò)有3kV、6kV、10kV等。自用電供電電源自用電供電電源 （2）工作電源 工作電源是指保證發(fā)電廠或變電站正常運(yùn)行的電源。工作電源應(yīng)不僅要供電可靠，而且要滿足自用負(fù)荷容量的

11、要求。 （3）備用電源 為了提高可靠性，每一段廠（站）用母線至少要由兩個(gè)電源供電，其中一個(gè)為工作電源，另一個(gè)為備用電源。當(dāng)工作電源故障或檢修時(shí)，仍能不間斷地由備用電源供電。廠用備用電源有明備用和暗備用兩種方式。 明備用就是專門設(shè)置一臺(tái)變壓器（或線路），它經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運(yùn)），如圖1（a）所示，其中T3為明備用。 暗備用就是不設(shè)專用的備用變壓器，而將每臺(tái)工作變壓器的容量加大，正常運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器都在半載下運(yùn)行，互為備用狀態(tài)，如圖1（b）所示，T1和T2互為備用。 廠用備用電源應(yīng)盡量保證其獨(dú)立性，即失去工作電源時(shí)，不應(yīng)影響備用電源的供電。此外，還應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。 圖圖1備用電源的

12、類型備用電源的類型（a）明備用；（b）暗備用 （4）事故保安電源 事故保安電源是為保證事故保安負(fù)荷的用電而設(shè)置的，并能自動(dòng)投入運(yùn)行。事故保安電源必須是一種獨(dú)立而又十分可靠的電源。它分直流事故保安電源和交流事故保安電源兩種。前者由蓄電池組供電；后者宜采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組或由外部引來(lái)的可靠交流電源供電。此外，還應(yīng)設(shè)置交流不停電電源。交流不停電電源宜采用接在直流母線上的逆變機(jī)組或靜態(tài)逆變裝置。交流事故保安電源接線如圖2所示。圖圖2 交流事故保安交流事故保安 電源接線示意圖電源接線示意圖 自用電接線自用電接線 自用電接線是指從自用變壓器的高壓側(cè)引接到自用負(fù)荷供電的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，包括電源引接方式、接線

13、形式和供電網(wǎng)絡(luò)等部分。 廠用電接線的基本要求 廠用電接線的設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地用成熟的技術(shù)和設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 發(fā)電廠的廠用電發(fā)電廠的廠用電廠用電接線應(yīng)滿足下列要求：（1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨(dú)立的，特別是200MW及以上機(jī)組應(yīng)做到這一點(diǎn)。任何運(yùn)行方式下，一臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)或其輔機(jī)的電氣故障不應(yīng)影響另一臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，并能在短期內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行。（2）充分考慮機(jī)組啟動(dòng)和停運(yùn)過程中的供電要求。一般均應(yīng)配置可靠的啟動(dòng)電源，在機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)和事故時(shí)的切換操作要少，并能與工作電源短時(shí)并列。 （3）充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施

14、工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響。要便于過渡，盡量避免改變接線和更換設(shè)備。（4）200MW及以上機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源，當(dāng)全廠停電時(shí)，可快速啟動(dòng)和自動(dòng)投入向保安負(fù)荷供電。另外，還要設(shè)計(jì)符合電能質(zhì)量指標(biāo)的交流不間斷供電，以滿足不允許間斷供電的熱工保護(hù)和計(jì)算機(jī)等負(fù)荷。 廠用電的電壓等級(jí) 確定廠用電電壓等級(jí)，需從電動(dòng)機(jī)的容量范圍和廠用電供電電源兩方面綜合考慮，這樣才能保證供電可靠及良好的經(jīng)濟(jì)效果。廠用電電壓只用一種電壓等級(jí)是不太合理的。但電壓等級(jí)過多，會(huì)造成廠用電接線復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)不方便，會(huì)降低供電可靠性。一般情況下，廠用電供電電壓一般選用高壓和低壓兩級(jí)。

15、廠用母線的接線方式 發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)通常采用單母線不分段或分段接線。 在火電廠中，因?yàn)殄仩t的輔助設(shè)備多、容量大，所以高壓廠用母線都按鍋爐臺(tái)數(shù)分段。凡屬同一臺(tái)鍋爐的廠用電動(dòng)機(jī)都接在同一段母線上，與鍋爐同組的汽輪機(jī)的廠用電動(dòng)機(jī)一般也接在該段母線上。但每臺(tái)汽輪機(jī)組有兩臺(tái)循環(huán)水泵和兩臺(tái)凝結(jié)水泵時(shí)，因其中一臺(tái)屬備用性質(zhì)，允許分別接在不同分段上。鍋爐容量在4001000t/h時(shí)，每一高壓廠用母線應(yīng)分為兩段。 廠用母線按爐分段的優(yōu)點(diǎn)如下： （1）一段母線故障時(shí)，僅影響一臺(tái)鍋爐運(yùn)行。 （2）鍋爐的輔助機(jī)械可與鍋爐一起檢修。 （3）因各段母線分開運(yùn)行，故可限制廠用電路內(nèi)的短路電流。 對(duì)于低壓廠用母線，當(dāng)鍋爐容

16、量在230t/h及以下時(shí)，一般也按機(jī)爐數(shù)對(duì)應(yīng)分段，并用閘刀開關(guān)將母線分為兩段；鍋爐容量在400t/h及以上時(shí)，每臺(tái)機(jī)爐一般由兩段母線供電，兩段母線可由同一臺(tái)變壓器供電；鍋爐容量在1000t/h上時(shí)，每段母線可由一臺(tái)變壓器供電。 對(duì)于水電廠，其高壓和低壓的廠用電接線一般采用單母線不分段或分段形式。 廠用電源的引接方式 廠用電的引接點(diǎn)是指自用變壓器的高壓側(cè)與電廠或電網(wǎng)的連接點(diǎn)。 （1）高壓廠用工作電源的引接方式 高壓廠用工作電源應(yīng)由發(fā)電機(jī)電壓回路引接，并盡量滿足爐、機(jī)、電的對(duì)應(yīng)性要求。 當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，高壓廠用工作電源由各母線段引接，供給接在該母線段的機(jī)組的廠用負(fù)荷。 當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器成單

17、元連接時(shí)，高壓廠用工作電源一般由主變壓器低壓側(cè)引接，供給該機(jī)組的廠用負(fù)荷。 當(dāng)兼有發(fā)電機(jī)電壓母線和單元連接機(jī)組時(shí)，根據(jù)上述原則引接各自的高壓廠用工作電源。 高壓廠用工作電源的引接方式如圖3所示。圖圖3 高壓廠用工作高壓廠用工作電源的引接方式電源的引接方式（a）從發(fā)電機(jī)電壓母線上引接；（b）從主變壓器低壓側(cè)引接；（c）從發(fā)電機(jī)母線側(cè)和主變的高壓側(cè)引接；（d）從發(fā)電機(jī)母線側(cè)和主變的高壓側(cè)母線引接 自用電接線 （2）低壓廠用電源的引接方式 低壓廠用工作變壓器一般由高壓廠用母線段上引接。當(dāng)無(wú)高壓廠用母線段時(shí)，可從發(fā)電機(jī)電壓主母線上或發(fā)電機(jī)出口引接。 按爐分段的低壓廠用母線，其工作變壓器應(yīng)由對(duì)應(yīng)的高壓廠

18、用母線段供電。（3）備用電源和啟動(dòng)電源的引接方式廠用備用電源在工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的供電容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得廠用電源。啟動(dòng)電源一般是指機(jī)組在啟動(dòng)或停運(yùn)過程中，工作電源不可能供電的情況下為該機(jī)組的廠用負(fù)荷提供的電源。 備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，并且具有足夠的供電容量，以下是其最常用的引接方式： 從發(fā)電機(jī)電壓母線的不同分段上，通過廠用備用變壓器（或電抗器）引接。 從發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在機(jī)組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。 從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密、供電可靠的最低一級(jí)的電壓

19、母線引接。這樣，有可能因采用比較大的廠用高壓變壓器，增大高壓配電裝置的投資而使經(jīng)濟(jì)性較差，但這種方法可靠性較高。 當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)過變壓器取得獨(dú)立的備用電源及啟動(dòng)電源。 變電站用電設(shè)備的用電系統(tǒng)稱為站用電。站用電比廠用電小得多。在大、中型變電站中，站用負(fù)荷要大些，它包括主變壓器的強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵，變壓器修理間和油處理室的動(dòng)力設(shè)備；當(dāng)采用壓縮空氣斷路器或氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，還有空氣壓縮機(jī)；當(dāng)裝有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，還有調(diào)相機(jī)的空氣冷卻器和潤(rùn)滑系統(tǒng)的油泵和水泵等。 變電站的自用電接線變電站的自用電接線站用電源的設(shè)置 根據(jù)技術(shù)規(guī)程以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，500kV變電站必須裝

20、設(shè)2臺(tái)或2臺(tái)以上的站用工作變壓器。 當(dāng)有可靠的外接電源時(shí)，一般設(shè)置1臺(tái)與站用工作變壓器容量相同的備用變壓器作為備用源；當(dāng)無(wú)可靠的外接電源時(shí)，可設(shè)1臺(tái)自啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，其容量應(yīng)至少滿足主變壓器的冷卻裝置負(fù)荷和斷路器及隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的需要。當(dāng)變電站裝設(shè)站用備用變壓器時(shí)，一般均裝備用電源自動(dòng)投入裝置，以保證工作變壓器因故退出運(yùn)行時(shí)，備用變壓器能自動(dòng)投入運(yùn)行。對(duì)于中型變電站或裝有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)2臺(tái)站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母線采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電，如圖4（a）所示。小型變電站大多只裝l

21、臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線上引接，站用變壓器二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)，如圖4（b）所示。圖圖4 站用電源的設(shè)置站用電源的設(shè)置（a）2臺(tái)站用變壓器；（b）1臺(tái)站用變壓器 站用電源的引接 （1）當(dāng)站內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由較低電壓母線上引接12臺(tái)站用變壓器，這種引接方式具有經(jīng)濟(jì)性和可靠性較高的特點(diǎn)。如果能用不同電壓等級(jí)的母線上分別引接兩個(gè)站用電源，則更可保證站用電的不間斷供電。 （2）由主變壓器第三繞組引接時(shí)，站用變壓器的高壓側(cè)要選用斷流容量大的開關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器。 （3）由于低壓電網(wǎng)故障機(jī)會(huì)較多，故從站外低壓電網(wǎng)引接站用備用電源的可靠性較差，多用

22、于只有一臺(tái)主變壓器或一段較低電壓母線時(shí)的過渡階段。500kV變電站多由附近的發(fā)電廠或變電站引接專用線路作為站用備用電源。圖5所示為站用電源常用的引接方式。圖圖5 站用電源的引接站用電源的引接(a),(b)一臺(tái)站用變壓器接到兩段低壓母線上；(c)兩臺(tái)站用變壓器接到兩段低壓母線上；（d）一臺(tái)站用變壓器接到低壓母線上，另一臺(tái)接到連絡(luò)線路的斷路器外側(cè)；（e）兩臺(tái)站用變壓器中的一臺(tái)引接在主變壓器低壓側(cè)，另一臺(tái)及調(diào)相機(jī)啟動(dòng)變壓器接到站外電源上 站用電接線方式 站用電系統(tǒng)采用380220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源。其接線方式如下： （1）站用電母線低壓側(cè)多采用單母線接線方式。當(dāng)有兩

23、臺(tái)站用變壓器時(shí)，采用單母線分段接線方式平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。 （2）500kV變電站設(shè)置有不間斷供電裝置向通信設(shè)備、交流事故照明及監(jiān)控計(jì)算機(jī)等負(fù)荷供電，其余負(fù)荷都允許停電一段時(shí)間，故可不設(shè)置失壓?jiǎn)?dòng)的備用電源自動(dòng)投入裝置，但要避免備用電源投合在故障母線上，擴(kuò)大成全站停電事故。 （3）具備條件時(shí)，調(diào)相機(jī)專用負(fù)荷優(yōu)先采用從站用變壓器低壓側(cè)直接供電的方式。 對(duì)水電廠來(lái)說，廠用電負(fù)荷屬重要負(fù)荷之一。水電廠廠用機(jī)械的數(shù)量、容量及重要程度等與機(jī)組容量有關(guān)，并受水頭、流量和水輪機(jī)型式以及運(yùn)行方式等條件影響。一般水電廠最基本的廠用電負(fù)荷是水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵、壓縮空氣系統(tǒng)的空氣

24、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的水泵、全廠輔助機(jī)械系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、閘門啟閉設(shè)備、照明及水利樞紐等設(shè)施用電。 水電廠廠用電接線一般采用單母線分段接線形式。 水電廠自用電接線實(shí)例及分析水電廠自用電接線實(shí)例及分析 圖7所示為某大型水電廠的廠用電接線圖。該電廠共有四臺(tái)發(fā)電機(jī)組，廠用高壓為10kV，通過T21、T22、T23、T24四臺(tái)高壓工作廠用變壓器分別從四臺(tái)主變壓器低壓側(cè)引過來(lái)，另外還從降壓站引接一條全廠的備用線過來(lái)，以保證發(fā)電機(jī)全部停電時(shí)，仍可從該段取得電源。低壓廠用母線共分為5段，它們之間互為暗備用。10kV的母線通過電纜線一方面接到低壓廠用變壓器降為380/220V電壓等級(jí)供電給低壓負(fù)荷，另

25、一方面接到升船機(jī)等高壓負(fù)荷。圖圖7 某大型水電廠廠用電接線某大型水電廠廠用電接線 變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，對(duì)500kV變電站，還包括高壓斷路器和隔離開關(guān)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源。盡管這些負(fù)荷的容量并不太大，但由于500kV變電站在電力系統(tǒng)中的樞紐地位，出于運(yùn)行安全的考慮，其站用電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。 變電站自用電接線實(shí)例及分析變電站自用電接線實(shí)例及分析 圖8所示為某變電站自用電網(wǎng)絡(luò)的接線圖。 由主變壓器低壓側(cè)35kV母線引接兩臺(tái)500kVA站用變壓器，備用變壓器電源由附近的變電站10kV母線引接。在主要車間設(shè)置專用

26、屏，通過雙投刀開關(guān)由（或）段站用母線上引接電源。 圖圖8 500kV變電站的站用電接線示意圖變電站的站用電接線示意圖 廠用變壓器的廠用變壓器的選擇選擇廠用變壓器的選擇 廠用變壓器的選擇主要考慮廠用高壓工作變壓器和啟動(dòng)或備用變壓器的選擇，其選擇內(nèi)容包括變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、額定電壓、容量等。 為了正確選擇廠用變壓器容量，首先應(yīng)對(duì)廠用主要用電設(shè)備的容量、數(shù)量及其運(yùn)行方式有所了解，并予以分類和統(tǒng)計(jì)，最后確定廠用變壓器容量。6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 6.4.1.1 廠用電負(fù)荷的計(jì)算原則 （1）經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)全部計(jì)入，如引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給水泵、排粉機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、真空泵等的電動(dòng)機(jī)

27、。 （2）連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入，如充電機(jī)、備用勵(lì)磁機(jī)、事故備用油泵、備用電動(dòng)給水泵等的電動(dòng)機(jī)。6.4.1 廠用電負(fù)荷的計(jì)算廠用電負(fù)荷的計(jì)算6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （3）經(jīng)常而斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷亦應(yīng)計(jì)入，如疏水泵、空氣壓縮機(jī)等的電動(dòng)機(jī)。 （4）短時(shí)斷續(xù)而又不經(jīng)常運(yùn)行的負(fù)荷一般不予計(jì)算，如行車、電焊機(jī)等。但在選擇變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)留有適當(dāng)裕度。 （5）向一臺(tái)變壓器供電的互為備用的設(shè)備，只計(jì)算同時(shí)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)。 （6）對(duì)于分裂變壓器，其高、低壓繞組負(fù)荷應(yīng)分別計(jì)算。6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 6.4.1.2 廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法 （1）換算系數(shù)法 廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法常

28、采用換算系數(shù)法，按下式計(jì)算： 式中S廠用母線上的計(jì)算負(fù)荷，kVA； P電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率，kW； K換算系數(shù)，可取表6.1所列的數(shù)值；)(KPScosLmKKK （6.2） （6.3）6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 Km同時(shí)率； KL負(fù)荷率； 效率； cos功率因數(shù)。 機(jī)組容量（機(jī)組容量（MW）125200給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)給水泵及循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)1.01.0凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)0.81.0其他高壓電動(dòng)機(jī)及廠用低壓變壓器（其他高壓電動(dòng)機(jī)及廠用低壓變壓器（KVA）0.80.85其他低壓電動(dòng)機(jī)其他低壓電動(dòng)機(jī)0.80.7表表6.1 換算系數(shù)換算系數(shù)6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例

29、電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率P，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn)確定。 對(duì)經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備，即連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入，并按下式計(jì)算： P=Pe 式中Pe電動(dòng)機(jī)額定功率，kW。 （6.4） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 對(duì)經(jīng)常短時(shí)及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)按下式計(jì)算： P=0.5Pe 對(duì)不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不予計(jì)算，即： P=0 這類負(fù)荷如行車、電焊機(jī)等。在選擇變壓器容量時(shí)由于留有裕度，同時(shí)亦考慮到變壓器具有較大的過載能力，所以該類負(fù)荷可以不予計(jì)入。但是，若經(jīng)電抗器供電時(shí)，因電抗器一般為空氣自然冷卻，過載能力很小，這些設(shè)備的負(fù)荷均應(yīng)全部計(jì)算在內(nèi)。（6.

30、5） （6.6） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 對(duì)中央修配廠的用電負(fù)荷，通常按下式計(jì)算： 式中P 全部電動(dòng)機(jī)額定功率總和，kW； P5其中最大5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和，kW。54 . 014. 0PPP（6.7） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 煤場(chǎng)機(jī)械負(fù)荷中，對(duì)于大型機(jī)械，應(yīng)根據(jù)機(jī)械工作情況具體分析確定；對(duì)于中、小型機(jī)械，則按下式計(jì)算： 其中，翻斗機(jī)按下式計(jì)算： 輪斗機(jī)按下式計(jì)算： 式中P3其中最大3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率之和，kW。36 . 035. 0PPP55 . 022. 0PPP53 . 013. 0PPP（6.8） （6.9） （6.10） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電

31、接線舉例 對(duì)照明負(fù)荷，其計(jì)算式為： 式中需要系數(shù)，一般取0.81.0；安裝容量，kW。idPKP dKiP（6.11） 6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （2）軸功率法 廠用電負(fù)荷可用軸功率法進(jìn)行計(jì)算。軸功率法的計(jì)算公式為： 式中 同時(shí)率，新建電廠取0.9，擴(kuò)建電廠 取0.95； 最大運(yùn)行軸功率，kW； 對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)效率； 對(duì)應(yīng)于軸功率的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)； 廠用低壓計(jì)算負(fù)荷之和，kVA。LmSPKScosmax（6.12） mKmaxPLScos6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （1）額定電壓 廠用變壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次側(cè)

32、額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。6.4.2 廠用變壓器的選擇廠用變壓器的選擇6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （2）工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式 工作變壓器的臺(tái)數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級(jí)有關(guān)。當(dāng)只有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)，母線一般分為兩段；當(dāng)10kV與3kV電壓等級(jí)同時(shí)存在時(shí)，則分為四段（10kV和3kV各兩段）。當(dāng)只有6kV一種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓作變壓器可選用一臺(tái)全容量的分裂繞組變壓器，兩個(gè)分裂支路分別供兩段母線；或選用50容量的雙繞組變壓器，分別供兩段母線。如出現(xiàn)10kV和3kV兩種電壓等級(jí)時(shí)，廠用高壓工作變壓器可選用兩臺(tái)50容量的三繞組變壓器，分別供四段母線。6.3 發(fā)電廠、變電站自用電接線舉例 （3）廠用變壓器的容量 廠用變壓